Применение спектроскопии комбинационного рассеяния света для контроля содержания диоксида углерода в атмосферном воздухе

Автор: Петров Дмитрий Витальевич, Матросов И.И., Зарипов А.Р.

Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie

Статья в выпуске: 1 т.29, 2019 года.

Бесплатный доступ

В работе продемонстрированы возможности определения концентрации диоксида углерода в атмосферном воздухе с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света (КР). Предельная чувствительность метода, реализованного с помощью разработанного КР-газоанализатора, составила единицы ppm. Показаны пути ее улучшения и перспективы применения КР-газоанализа для одновременного мониторинга концентраций всех парниковых газов.

Газоанализ, атмосферный воздух, диоксид углерода, спектроскопия комбинационного рассеяния света

Короткий адрес: https://sciup.org/142218215

IDR: 142218215 | DOI: 10.18358/np-29-1-i5560

Список литературы Применение спектроскопии комбинационного рассеяния света для контроля содержания диоксида углерода в атмосферном воздухе

Keller P., Ferkel H., Zweiacker K., Naser J., Meyer J.-U., Riehemann W. The application of nanocrystalline BaTiO-composite films as CO2-sensing layers//Sensors Actuators B. 1999. Vol. 57, no. 1-3. P. 39-46 DOI: 10.1016/S0925-4005(99)00151-3
Pascale R., Caivano M., Buchicchio A., Mancini I.M., Bianco G., Caniani D. Validation of an analytical method for simultaneous high-precision measurements of greenhouse gas emissions from wastewater treatment plants using a gas chromatography-barrier discharge detector system//J. of Chromatography A. 2017. Vol. 1480. P. 62-69 DOI: 10.1016/j.chroma.2016.11.024
Verkouteren R.M., Dorko W.D. High-accuracy gas analysis via isotope dilution mass spectrometry: carbon dioxide in air//Anal. Chem. 1989. Vol. 61, no. 21. P. 2416-2422 DOI: 10.1021/ac00196a019
Esler M.B., Griffith D.W.T., Wilson S.R., Steele L.P. Precision trace gas analysis by FT-IR spectroscopy. 1. Simultaneous analysis of CO2, CH4, N2O, and CO in air//Anal. Chem. 2000. Vol. 72, no. 1. P. 206-215 DOI: 10.1021/ac9905625
Crosson E.R. A cavity ring-down analyzer for measuring atmospheric levels of methane, carbon dioxide, and water vapor//Appl. Phys. B. 2007. Vol. 92, no. 3. P. 403-408 DOI: 10.1007/s00340-008-3135-y
Pandey S.K., Kim K.H. The relative performance of NDIR-based Sensors in the near real-time analysis of CO2 in air//Sensors. 2007. Vol. 7, no. 9. P. 1683-1696
DOI: 10.3390/s7091683
Булдаков М.А., Королев Б.В., Матросов И.И., Петров Д.В., Тихомиров А.А. СКР-газоанализатор состава природного газа//Ж. прикл. спектроск. 2013. Т. 80, № 1. С. 128-132.
Sharma R., Poonacha S., Bekal A., Vartak S., Weling A., Tilak V., Mitra C. Raman analyzer for sensitive natural gas composition analysis//Opt. Eng. 2016. Vol. 55, no. 10. P. 104103
DOI: 10.1117/1.OE.55.10.104103
Eichmann S.C., Kiefer J., Benz J., Kempf T., Leipertz A., Seeger T. Determination of gas composition in a biogas plant using a Raman-based sensor system//Meas. Sci. Technol. 2014. Vol. 25, no. 7. P. 075503
DOI: 10.1088/0957-0233/25/7/075503
Hanf S., Keiner R., Yan D., Popp J., Frosch T. Fiber-enhanced raman multigas spectroscopy: a versatile tool for environmental gas sensing and breath analysis//Anal. Chem. 2014. Vol. 86. P. 5278-5285.
Chow K.K., Short M., Lam S., McWilliams A., Zeng H. A Raman cell based on hollow core photonic crystal fiber for human breath analysis//Med. Phys. 2014. Vol. 41, no. 9. P. 092701
DOI: 10.1118/1.4892381
Петров Д.В., Матросов И.И., Сединкин Д.О., Тихомиров А.А. Эффективный спектральный прибор для спектроскопии комбинационного рассеяния света//Оптика атмосферы и океана. 2015. Т. 28, № 08. С. 756-760
DOI: 10.15372/AOO20150813
Петров Д.В., Матросов И.И., Тихомиров А.А. Высокочувствительный СКР-спектрометр газовых сред//Ж. прикл. спектроск. 2015. Т. 82, № 1. С. 124-128.
Howard-Lock H.E., Stoicheff B.P. Raman intensity measurements of the Fermi Diad ν1, 2ν2 in 12CO2 and 13CO2//J. mol. spectrosc. 1971. Vol. 37, no. 2. P. 321-326
DOI: 10.1016/0022-2852(71)90302-X
Petrov D.V. Multipass optical system for a Raman gas spectrometer//Applied Optics. 2016. Vol. 55, no. 33. P. 9521-9525
DOI: 10.1364/AO.55.009521

Еще

Статья научная